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      1. LED燈的最新保護技術
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        LED燈的最新保護技術

        時間:2015-09-17 19:17來源:未知 作者:www.peanutbutterandjellyboats.com 點擊:

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        旭高照明對LED燈的最新保護技術提供了獨特的理解,
        一.為什么要對LED進行保護 白光LED 由于有著很多優點,正在越來越多的進入人們的日常生活之中,它的使用量現在變得非常的巨大。它是新器件,有其自身使用上的特點。白光LED屬于電壓敏感型的器件。每支LED工作時電流不要超過20mA,超過太多LED就會很容易被燒毀
          一.為什么要對LED進行保護
        白光LED 由于有著很多優點,正在越來越多的進入人們的日常生活之中,它的使用量現在變得非常的巨大。它是新器件,有其自身使用上的特點。白光LED屬于電壓敏感型的器件。每支LED工作時電流不要超過20mA,超過太多LED就會很容易被燒毀。LED如果是正常使用,其壽命是非常長的。但人們在實際使用中LED往往容易壞,道理何在呢?其實就是沒有考慮到LED的使用特點和對它加上保護電路。
         
        LED是光電半導體器件,在裝配過程中容易被靜電擊傷。這就需要在裝配過程中進行靜電防護。我們發現很多生產廠家的人沒有這個概念或根本不懂,這是不行的。
        LED在實際工作中是以20mA的電流為上限,但往往會由于在使用中的各種原因而造成電流增大,如果不采取保護措施,這種增大的電流超過一定的時間和幅度后LED就會損壞。
         
        二.造成LED損壞的原因
        1、供電電壓的突然升高。讓供電電源電壓突然升高的原因就很多了,例如電源的質量問題,或者用戶的不當使用等等原因都可能讓供電的電源電壓突然升高。
        2、線路中某個元件或印制線條或其它導線的短路而形成LED供電通路的局部短路,使這個地方的電壓增高。
        3、某個LED因為自身的質量原因損壞因而形成短路,它原有的電壓降就轉嫁到其它LED上。
        4、燈具內的溫度過高,使LED的特性變壞。
        5、燈具內部進了水,水是導電的。
        6、在裝配的時候沒有做好防靜電的工作,使LED的內部已經被靜電所傷害。盡管施加的是正常電壓和電流值,也是極易造成LED的損壞。
        這些原因都會造成LED電流的明顯大幅上升,很快LED的芯片就會因為過熱而被燒毀。根據我們的經驗,LED燒毀后多數是兩極短路,少部分是斷路。每支LED約有3.2V左右的壓降,它燒毀后若是斷路這串LED就不發光了。若是短路這個電壓就轉給了其它的LED,造成其它LED的更大電流,其它LED就會更快的被燒毀,甚至危急電源。本來是小損壞就極容易的造成大事故。LED一般安裝在高處,安裝的時候就不容易,要維修就更難。所以LED的保護是實際的需求,但目前沒有被大家重視,也是很多人無奈沒有辦法處理的難題。
         
        三.怎么對LED來進行保護
        對LED的保護我們首先想到的是用保險管,但保險管是一次性的,而且反應速度也太慢,既效果差實際使用也很麻煩,所以保險管不適宜用于現在LED燈成品中,因為LED燈現在主要是在城市的光彩工程和亮化工程。針對這種實際的需求,我們做了大量的實驗,并根據工程的要求總結出了LED保護電路要有的特點,它很苛刻:在超出正常使用電流時能立即啟動保護,讓LED的供電通路就被斷開,使LED和電源都能得到保護,在整個燈正常后又能夠自動恢復供電,不影響LED工作,關鍵是因為它是民用產品,所加的電路不能太復雜體積不能太大,成本要低。這些要求都是互相矛盾,互相制約的,實現起來很困難。
        首先應該確定選用哪種保護電路和保護器件。
         
        1、我們可以選擇使用瞬態電壓抑制二極管(簡稱TVS)。瞬態電壓抑制二極管是一種二極管形式的高效能保護器件。當它的兩極受到反向瞬態高能量沖擊時,能以10的負12次方秒極短時間的速度,使自己兩極間的高阻立即降低為低阻,吸收高達數千瓦的浪涌功率,把兩極間的電壓箝位在一個預定的電壓值,有效的保護了電子線路中的精密元器件。瞬態電壓抑制二極管具有響應時間快、瞬態功率大、漏電流低、擊穿電壓偏差一致性好、箝位電壓較易控制、無損壞極限、體積小等優點。
        但是在實際使用中發現不是很理想。首先是要尋找滿足要求電壓值的TVS器件很不容易。TVS器件主要應用于防雷和避雷,以及220V以上的過電壓吸收等,而LED燈的供電電壓一般是24V或12V,這種電壓值的TVS成品很少,試驗不好進行。同時我們知道:LED光珠的損壞主要是因為電流過大使芯片內部過熱造成的。TVS只能探測過電壓不能探測過電流。過電壓肯定是過電流的原因,但是要選擇合適的電壓保護點很難掌握,這種器件就無法生產也就很難在實際中使用。
         
        2、我們可以選擇自恢復保險管。自恢復保險管又稱為高分子聚合物正溫度熱敏電阻PTC,是由聚合物與導電粒子等構成。在經過特殊加工后,導電粒子在聚合物中構成鏈狀導電通路。當正常工作電流通過(或元件處于正常環境溫度)時,PTC自恢復保險絲呈低阻狀態;當電路中有異常過電流通過(或環境溫度升高)時,大電流(或環境溫度升高)所產生的熱量使聚合物迅速膨脹,也就切斷了導電粒子所構成的導電通路,PTC自恢復保險絲呈高阻狀態;當電路中過電流(超溫狀態)消失后,聚合物冷卻,體積恢復正常,其中導電粒子又重新構成導電通路,PTC自恢復保險絲又呈初始的低阻狀態。在正常工作狀態自恢復保險管的發熱很小,在異常工作狀態它的發熱很高阻值就很大,也就限制了通過它的電流,從而起到了保護作用。它的體積小,成本低,可反復使用,實現了保護的自動啟動自動退出;它是固態封裝耐沖擊不容易被損壞;我們在實際的測試中發現:由于它是熱敏感器件,受溫度的影響很大,由于PTC封裝在燈具的內部,光珠肯定要發熱就要影響PTC的工作性能。對已經確定的燈具可以通過試驗來選擇PTC,比較可靠的使用方法是讓它遠離發熱的燈珠。
        在具體的電路中,有兩種方式可供使用時選擇:
        1、 分路保護。一般LED燈是分成很多串接支路。比如24V電壓,我們都是用7支LED光珠相串接再加一支電阻構成,電流一般為17~19mA,根據需要我們可以選擇7的整數倍光珠來組合成一支整燈。我們可以在每個支路的前面加一支PTC元件分別進行保護。這種方式的好處是精確性高,保護的可靠性好。
        2、 總體保護。在所有光珠的前面加接一支PTC元件,對整燈進行保護。這種方式的好處是簡單,不占體積。我們一般是選用這種方式。就家用產品來說,這種保護在實際使用中的結果還是令人滿意的。
         
        PTC的選用很講究,我們都是通過很長時間的實驗才摸索出了較為準確的對應數值。
         
        四、LED的靜電防護
        所有的物質都由原子構成,原子中有電子和質子。當物質獲得或失去電子,它將變成帶負電或正電,這些電荷在材料表面上積累我們就稱之物體帶上了靜電。電荷積累通常因材料互相接觸分離而產生,也可由摩擦引起,稱為摩擦起電。有許多因素會影響電荷的積累,包括接觸壓力、摩擦系數和分離速度等等。靜電電荷會不斷積累,如果沒有泄放通道,這個數值最后會達到很高,直到造成電荷產生的作用停止、電荷被泄放或達到足夠的強度可以擊穿周圍物質介質為止。電介質被擊穿后,靜電電荷會很快得到平衡,這種電荷的快速中和就稱為靜電放電。由于在很小的電阻上快速泄放電壓,泄放電流會很大,可能超過20安培,如果這種放電通過靜電敏感元件進行,這么大的電流將對設計為僅導通電壓是3V多和電流是20mA的LED造成嚴重傷害。
         
        1、 為什么要提高靜電的防護意識
        在本世紀70前代以前,很多靜電問題都是由于人們沒有靜電防護意識而造成的,即使現在也有很多人懷疑靜電放電會對電子產品造成損壞。這是因為大多數靜電放電損害發生在人的感覺以下,因為人體對靜電放電的感知電壓約為3KV,而許多電子元件在幾百伏甚至幾十伏時就會損壞,通常電子器件被靜電放電損壞后沒有明顯的界限,把元件安裝在設備上以后再檢測,結果出現很多問題,分析也相當困難。特別是潛在損壞,即使使用精密儀器也很難測量出其性能有明顯的變化。但近年實驗證實,這種潛在損壞在一定時間以后,電子產品的可靠性明顯下降。靜電造成的損壞絕對是真真實實的。
         
        2、 靜電對電子產品損害有哪些形式?
        靜電的基本物理特性為:吸引或排斥,與大地有電位差,會產生放電電流。這三種特性能對電子元件有三種影響:
        (編輯:SunWork旭高科照明燈具www.peanutbutterandjellyboats.com)
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